变压器故障诊断

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1、二、绝缘材料的化学组成及故障气体产生的特征和机理1）绝缘材料的化学组成2）故障气体的产生绝缘物的热分解:当变压器内部发生各种过热性故障时，由于局部温度较高，可导致热点附近的绝缘物发生热分解（热解），析出气体。变压器油的炷分子约在300~400°C开始断链，并逐步生成低分子的饱和气态姪和CO2等，随着热解温度升高，油品产生低分子姪和不饱和度不断增加，亦有烯绘和烘姪生成，各种炷类和H2的含量也逐步增加。据实验表明，随着热解温度升高，热解气体中各组分出现的顺序为：烷绘一烯坯一烘绘。受热时间越长，气体的相对量愈大。变压器内的油浸绝缘纸，在空气中加热分解的主要

2、产物是CO2和CO,其次是H2和气态姪，如表3,绝缘纸开始热解时产生的主要气体是CO2,随温度升高,产生CO的是增多，继而CO/CO2值升高，直至800°C左右可高达2.5。＞绝缘物的放电分解＞绝缘物的放电能量对变压器油分解、对产生的气体组分有一定影响，一般情况下，放电能量较低对，产气中H2含量较多，其次为CH4、C2H4等低分子气态姪。随着放电能量的增高，有C2H2产生，其含量将不断增大。若油中存在固体绝缘物，放电时还会产生较多的CO和CO2.＞变压器受潮时所产生的气体特征＞当变压器内部进水受潮时，油中水份和含湿杂质形成“小桥”或者绝缘中含有气隙均

3、能引起局部放电，而产生氢气，还因为水份在电场作用下电解作用和水与铁的化学反应，也可产生大量的氢气。＞水与铁反应将按下式产生氢气:>3H2O+2Fe-Fe2O3+3H2变压器油纸绝缘材料与电场热分解气体的关系故障类型主要组分次要组分油过热CH4、C2H4H2、C2H6油+纸绝缘过热CH4、C2H4>CO、CO2H2、C2H6油电弧放电H2、C2H2CH4>C2H4、C2H6油+纸绝缘电弧放电H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油、纸绝缘中局部放电H2、CH4、COC2H2>C2H6、CO2油中电火花放电H2>C2H2—进水受潮或油中气

4、泡放电H2＞3.投运时的检测＞按表1所规定的新的或大修后的变压器和电抗器至少应在投运后一天（仅对电压330KV及以上的变压器和电抗器、或容量在120MVA及以上的发电厂升压变)、4天、10天、30天各做一次检测，若无异常，可转为定期检测。制造厂规定不取样的全密封互感器不做检测。套管在必要时进行检测。七、油中溶解气体诊断充油电气设备的步骤>1、出厂和投运前的设备>对出厂和投运前的变压器和电抗器要求为：出厂试验前后的两次分析结果，以及投运前后的两次分析结果不应有明显的区别。此外气体含量应符合下表要求。表2：对出厂和投运前的设备气体含量的要求(单位:ul/

5、L)气体变压器和电抗器互感器套管氢<10<50<50乙烘000总绘<20<10<102、运行中设备油中溶解气体的注意值>(a)注意值不是划分设备有无故障的唯一标准•当气体浓度达到注意值时，应进行追踪分析，查明原因.>(b)对330KV及以上的电抗器，当出现小于lul/L的乙烘时也应引起注意；如气体分析虽已出现异常，但判断不至于危及绕组和铁芯安全时,可在超过注意值较大的情况下运行。>(c)影响电流互感器和电容式套管油中氢气含量的因素较多，有的氢气含量虽低于表中的数值，有增长趋势，也应引起注意；有的只有氢气含量超过表中数值，若无明显增长趋势，也可判断为正

6、常。表3：变压器、电抗器和套管油中溶解气体含量的注意值(ul/L)设备气体组分变压器和电抗器总烧乙烘氢一氧化碳一氧化碳甲烷330KV及以上22UKV及以下15015015150150////100100套管乙烘氢12500500>2・2设备中气体增长率注意值>绝对产气速率：即每运行日产生某种气体的平均值，按下式计算:>ra=(Ci2-Cil)/AtG/d>ra—绝对产气速率，mL/d>Ci2—第二次取样测得油中某气体浓度，ul/L>Cil—第一次取样测得油中某气体浓度,ul/L>At—二次取样时间间隔中的实际运行时间，d>G—设备总油量，t>d—油的

7、密度,t/m3表5：为变压器和电抗器绝对产气速率的注意值(单位：mL/d)气体组份开放式隔膜式总桂612乙烘0.10.2氢510一氧化碳50100一氧化碳1002003、故障类型的的判别>3・1特征气体法>用特征气体法初步判断故障的类型，此方法的判断标准如表6所示，在这个方法中，首先研究是否存在C2H2,当不存在C2H2时，根据C2H4、CO2、H2三种气体进行判断，再按其它同时存在的气体种类来判断故障。表6：变压器中常见特征气体故障类型特征气体种类及特点一般过热总炷较高，C2H2<5ul/L严重过热局部放电总炷不高，H2>100U1/L,总炷主要成

8、分为CH4火花放电总炷高，C2H2>10ul/L,H2高电弧放电总绘高，C2H2高，并构成总炷主要成分，H2